數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)

1、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)緒緒 論論一、數(shù)控機(jī)床分類一、數(shù)控機(jī)床分類按加工工藝及機(jī)床用途的類型分類：按加工工藝及機(jī)床用途的類型分類：v金屬切削類金屬切削類: 數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床、加工中心等v金屬成型類：金屬成型類：數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等數(shù)控壓力機(jī)、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控旋壓機(jī)等v特種加工類：特種加工類：電火花線切割機(jī)、數(shù)控激光加工機(jī)等電火花線切割機(jī)、數(shù)控激光加工機(jī)等v測量、繪圖類：測量、繪圖類：三坐標(biāo)測量儀、數(shù)控繪圖儀等三坐標(biāo)測量儀、數(shù)控繪圖儀等 普普 通通 型型 數(shù)數(shù) 控控 車車 床床半半封閉數(shù)控車床封閉數(shù)控

2、車床全全封閉數(shù)控車床封閉數(shù)控車床普及型數(shù)控車床普及型數(shù)控車床多功能數(shù)控車床多功能數(shù)控車床普普 及及 型型 和和 多多 功功 能能 數(shù)數(shù) 控控 車車 床床立式數(shù)控銑床立式數(shù)控銑床數(shù)數(shù) 控控 銑銑 床床龍門數(shù)控銑床龍門數(shù)控銑床臥式數(shù)控鏜銑床臥式數(shù)控鏜銑床數(shù)控平面磨床數(shù)控平面磨床數(shù)控萬能外圓磨床數(shù)控萬能外圓磨床數(shù)數(shù) 控控 磨磨 床床斗笠式自動(dòng)換刀立式加工中心斗笠式自動(dòng)換刀立式加工中心凸輪機(jī)械手式自動(dòng)換刀立式加工中心凸輪機(jī)械手式自動(dòng)換刀立式加工中心大型龍門式（動(dòng)臺(tái)）數(shù)控加工中心大型龍門式（動(dòng)臺(tái)）數(shù)控加工中心 帶機(jī)械手鏈?zhǔn)降稁斓呐P式加工中心帶機(jī)械手鏈?zhǔn)降稁斓呐P式加工中心金屬成型類數(shù)控機(jī)床金屬成型類數(shù)控機(jī)

3、床數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控彎管機(jī)數(shù)控壓力機(jī)數(shù)控壓力機(jī)線線切割機(jī)床切割機(jī)床電火花數(shù)控機(jī)床電火花數(shù)控機(jī)床特特 種種 加加 工工 類類 數(shù)數(shù) 控控 機(jī)機(jī) 床床三三 坐坐 標(biāo)標(biāo) 測測 量量 儀儀二、數(shù)控機(jī)床的組成及功能二、數(shù)控機(jī)床的組成及功能v數(shù)控系統(tǒng)（數(shù)控系統(tǒng)（CNC裝置）裝置）v主軸驅(qū)動(dòng)單元主軸驅(qū)動(dòng)單元v進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元v數(shù)控機(jī)床輔助裝置數(shù)控機(jī)床輔助裝置v數(shù)控機(jī)床顯示裝置及操作面板數(shù)控機(jī)床顯示裝置及操作面板v數(shù)控機(jī)床通信裝置數(shù)控機(jī)床通信裝置1. 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)(CNC裝置裝置)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)日本的日本的FANUC系統(tǒng)、三菱和安川系統(tǒng)等系統(tǒng)、三菱和安川系統(tǒng)等德國的德國的SIEMENS、HE

4、IDENHIN系統(tǒng)系統(tǒng)西班牙西班牙FAGOR數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)法國法國NUM系統(tǒng)及美國系統(tǒng)及美國ACRAMATIC系統(tǒng)系統(tǒng)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)廣州廣州數(shù)數(shù)控系控系統(tǒng)統(tǒng)華華中中數(shù)數(shù)控系控系統(tǒng)統(tǒng)航天航天數(shù)數(shù)控系控系統(tǒng)統(tǒng)南京南京數(shù)數(shù)控系控系統(tǒng)統(tǒng)廣廣 州州 數(shù)數(shù) 控控 系系 統(tǒng)統(tǒng)FANUC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)西門子系統(tǒng)西門子系統(tǒng)華華 中中 數(shù)數(shù) 控控 系系 統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAMDRAM模塊模塊FROM/SRAM FROM/SRAM 模塊模塊系統(tǒng)系統(tǒng)ROMROM主軸控主軸控制模塊制模塊軸控軸控制模塊制模塊PMCPMC控制控制模塊模塊系統(tǒng)主系統(tǒng)主CPUCPU顯示控顯示控制模塊制模塊軸控制模塊軸控

5、制模塊1 1 系統(tǒng)主系統(tǒng)主CPUCPU（安裝在系統(tǒng)主板上）安裝在系統(tǒng)主板上）為為3232位位/64/64位微處理器，新系統(tǒng)為奔騰位微處理器，新系統(tǒng)為奔騰CPUCPU。2 2 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAMDRAM模塊模塊系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)用來裝載系統(tǒng)文件和用戶文件。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)用來裝載系統(tǒng)文件和用戶文件。3 FROM/SRAM3 FROM/SRAM模塊模塊閃存閃存FROMFROM用來存儲(chǔ)系統(tǒng)文件和用戶文件（系統(tǒng)梯形圖和宏用來存儲(chǔ)系統(tǒng)文件和用戶文件（系統(tǒng)梯形圖和宏控制程序）。靜態(tài)存儲(chǔ)器控制程序）。靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAMSRAM用來存儲(chǔ)用戶文件。用來存儲(chǔ)用戶文件。4 4 系統(tǒng)系統(tǒng)ROMROM用來裝載系統(tǒng)引導(dǎo)文件。

6、用來裝載系統(tǒng)引導(dǎo)文件。5 PMC5 PMC控制模塊控制模塊6 6 顯示控制模塊顯示控制模塊實(shí)現(xiàn)顯示裝置的視頻信號(hào)和文字信息顯示控制。實(shí)現(xiàn)顯示裝置的視頻信號(hào)和文字信息顯示控制。7 7 主軸控制模塊主軸控制模塊實(shí)現(xiàn)模擬量主軸和串行數(shù)字主軸控制。實(shí)現(xiàn)模擬量主軸和串行數(shù)字主軸控制。8 8 軸、軸、3/43/4軸控制模塊軸控制模塊2、主軸驅(qū)動(dòng)單元、主軸驅(qū)動(dòng)單元v主軸放大器主軸放大器v主軸電動(dòng)機(jī)主軸電動(dòng)機(jī)v主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)v主軸位置和速度檢測裝置主軸位置和速度檢測裝置v主軸潤滑和冷卻裝置主軸潤滑和冷卻裝置模擬量主軸放大器（變頻器）模擬量主軸放大器（變頻器）主主 軸軸 放放 大大 器器串串 行行 主

7、主 軸軸 放放 大大 器器主主 軸軸 電電 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī)普通型和變頻專用電動(dòng)機(jī)普通型和變頻專用電動(dòng)機(jī)串行數(shù)字主軸電動(dòng)機(jī)串行數(shù)字主軸電動(dòng)機(jī)帶帶傳動(dòng)（經(jīng)過一級(jí)降速）傳動(dòng)（經(jīng)過一級(jí)降速）經(jīng)過一級(jí)齒輪的帶傳動(dòng)經(jīng)過一級(jí)齒輪的帶傳動(dòng)主主 軸軸 傳傳 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)幾級(jí)降速齒輪傳動(dòng)幾級(jí)降速齒輪傳動(dòng)主主 軸軸 傳傳 動(dòng)動(dòng) 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)內(nèi)裝式電機(jī)主軸單元內(nèi)裝式電機(jī)主軸單元 （電主軸）（電主軸）電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝位置和速度傳感器電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝位置和速度傳感器主軸位置與速度編碼器主軸位置與速度編碼器主軸位置和速度檢測裝置主軸位置和速度檢測裝置3.進(jìn)進(jìn) 給給 驅(qū)驅(qū) 動(dòng)動(dòng) 單單 元元v進(jìn)給伺服放大器進(jìn)給伺服放大器v進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)給

8、伺服電動(dòng)機(jī)v進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)v進(jìn)給單元的位置和速度檢測裝置進(jìn)給單元的位置和速度檢測裝置8.4” 彩色彩色 LCD / MDI9” 單色單色 CRT / MDI分離型分離型10.4” 彩色彩色 LCD (新新)分離型全鍵盤分離型全鍵盤MDI (新新) 系統(tǒng)顯示裝置與系統(tǒng)顯示裝置與MDIMDI鍵盤鍵盤7.2寸黑白寸黑白LCDFANUC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板數(shù)控機(jī)床廠家機(jī)床操作面板數(shù)控機(jī)床廠家機(jī)床操作面板 數(shù)數(shù) 控控 機(jī)機(jī) 床床 操操 作作 面面 板板自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)換刀裝置自動(dòng)排削裝置自動(dòng)排削裝置自動(dòng)潤滑裝置自動(dòng)潤滑裝置液壓站液壓站回轉(zhuǎn)臺(tái)和交換臺(tái)回轉(zhuǎn)臺(tái)和交換臺(tái)數(shù)數(shù) 控控

9、機(jī)機(jī) 床床 輔輔 助助 裝裝 置置RS-232異步串行數(shù)據(jù)傳輸異步串行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)內(nèi)置以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)內(nèi)置以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)給伺服放大器進(jìn)給伺服放大器系列伺服放大器系列伺服放大器i 系列伺服放大器系列伺服放大器進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)/i 系列系列/i系列系列直線電動(dòng)機(jī)直線電動(dòng)機(jī)進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器聯(lián)軸器滾珠絲杠滾珠絲杠進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝編碼器伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝編碼器獨(dú)立型旋轉(zhuǎn)編碼器獨(dú)立型旋轉(zhuǎn)編碼器光柵尺光柵尺伺服進(jìn)給系統(tǒng)的速度伺服進(jìn)給系統(tǒng)的速度/位置檢測裝

10、置位置檢測裝置 三、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則和方法三、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則和方法 （一）（一） 數(shù)控機(jī)床故障診斷原則數(shù)控機(jī)床故障診斷原則 1. 1. 先外部后內(nèi)部先外部后內(nèi)部 2. 2. 先機(jī)械后電氣先機(jī)械后電氣 3. 3. 先靜后動(dòng)先靜后動(dòng) 4. 4. 先簡單后復(fù)雜先簡單后復(fù)雜 ( (二二) ) 數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法 1. 系統(tǒng)報(bào)警號(hào)及系統(tǒng)診斷號(hào)故障診斷方法系統(tǒng)報(bào)警號(hào)及系統(tǒng)診斷號(hào)故障診斷方法 2. 動(dòng)態(tài)梯形圖診斷法動(dòng)態(tài)梯形圖診斷法 ( (二二) ) 數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法 3. 初始化復(fù)位法初始化復(fù)位法 4. 備件置換法備件置換法 5. 同類對(duì)調(diào)法同

11、類對(duì)調(diào)法 6. 功能參數(shù)的封鎖法功能參數(shù)的封鎖法 7. 使能信號(hào)的短接法使能信號(hào)的短接法 8. 系統(tǒng)故障診斷引導(dǎo)法系統(tǒng)故障診斷引導(dǎo)法 9. 遠(yuǎn)程診斷法遠(yuǎn)程診斷法 四、數(shù)控機(jī)床控制功能常用術(shù)語四、數(shù)控機(jī)床控制功能常用術(shù)語1.1. 控制軸數(shù)控制軸數(shù)(Controlled Axes)(Controlled Axes)2.2. 聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)聯(lián)動(dòng)控制軸數(shù)(Simultaneously Controlled Axes)(Simultaneously Controlled Axes)3.3. PMCPMC控制軸控制軸(Axis control by PMC(Axis control by PMC） 4.4.

12、 CfCf軸控制軸控制( (CfCf Axis Control Axis Control） 5.5. CsCs輪廓控制輪廓控制(Cs Contouring Control(Cs Contouring Control）6.6. 回轉(zhuǎn)軸控制回轉(zhuǎn)軸控制(Rotary Axis Control(Rotary Axis Control）7.7. 主軸串行輸出主軸串行輸出/ /主軸模擬輸出主軸模擬輸出(Spindle Serial (Spindle Serial Output/Spindle Analog OutputOutput/Spindle Analog Output） 8.8. 主軸定向控制主軸定

13、向控制(Orientation Control)(Orientation Control) 9.9. 剛性攻絲剛性攻絲(Rigid Tapping(Rigid Tapping） 10.10.雙位置反饋控制功能雙位置反饋控制功能(Dual Position Feedback (Dual Position Feedback ControlControl）11. 11. 前饋控制功能前饋控制功能(Feed Forward Control(Feed Forward Control）12. 12. 反向間隙加速功能反向間隙加速功能(Backlash Acceleration Control(Backlash Acceleration Control）13. 13. 靜摩擦補(bǔ)償功能靜摩擦補(bǔ)償功能(Static Friction Compensation(Static Friction Compensation） 14. 14. 插補(bǔ)后加減速插補(bǔ)后加減速/ /插補(bǔ)前加減速控制功能插補(bǔ)前加減速控制功能(Cutting Feed (Cutting Feed Acceleration/Deceleration Before Acceleration/Deceleration Be